Zusammensetzung von Industrierobotern:
Im Allgemeinen bestehen Industrieroboter aus drei Hauptteilen und sechs Subsystemen. Die drei Hauptteile sind der mechanische Teil, der Sensorteil und der Steuerteil; Die sechs Subsysteme können in mechanische Struktursysteme, Antriebssysteme, Sensorsysteme, Roboter-Umgebungs-Interaktionssysteme, Mensch-Computer-Interaktionssysteme und Steuerungssysteme unterteilt werden.
1. Mechanisches Struktursystem
Hinsichtlich des mechanischen Aufbaus werden Industrieroboter im Allgemeinen in Serienroboter und Parallelroboter unterteilt. Das Merkmal eines Serienroboters besteht darin, dass die Bewegung einer Achse den Koordinatenursprung der anderen Achse verändert, während die Bewegung einer Achse eines Parallelroboters den Koordinatenursprung der anderen Achse nicht verändert.
2. Antriebssystem
Ein Antriebssystem ist ein Gerät, das ein mechanisches Struktursystem mit Strom versorgt. Je nach Antriebsquelle werden die Übertragungsarten des Antriebssystems in vier Typen unterteilt: hydraulisch, pneumatisch, elektrisch und mechanisch. Frühe Industrieroboter wurden hydraulisch angetrieben. Aufgrund der Probleme von Leckagen, Lärm und Instabilität bei niedriger Geschwindigkeit im Hydrauliksystem sowie der umständlichen und teuren Antriebseinheit werden derzeit nur große Hochleistungsroboter, Parallelbearbeitungsroboter und einige Spezialanwendungen hydraulisch angetriebene Industrieroboter eingesetzt.
3. Wahrnehmungssystem
Robotersensorsysteme wandeln verschiedene interne Zustands- und Umgebungsinformationen von Robotern von Signalen in Daten und Informationen um, die von den Robotern selbst oder zwischen Robotern verstanden und angewendet werden können. Neben der Notwendigkeit, mechanische Größen zu erfassen, die mit ihrem eigenen Arbeitszustand zusammenhängen, wie z. B. Verschiebung, Geschwindigkeit und Kraft, ist die visuelle Sensortechnologie ein wichtiger Aspekt der Sensorik von Industrierobotern. Das visuelle Servosystem nutzt visuelle Informationen als Rückmeldungssignal, um die Position und Haltung des Roboters zu steuern und anzupassen.
4. Roboter-Umwelt-Interaktionssystem
Das Roboterumgebungsinteraktionssystem ist ein System, das die Interaktion und Koordination zwischen Robotern und Geräten in der externen Umgebung realisiert. Der Roboter und die externen Geräte werden in eine Funktionseinheit integriert, beispielsweise eine Bearbeitungs- und Fertigungseinheit, eine Schweißeinheit, eine Montageeinheit usw. Selbstverständlich kann es auch um die Integration mehrerer Roboter zu einer Funktionseinheit zur Durchführung komplexer Aufgaben gehen.
5. Mensch-Computer-Interaktionssystem
Ein Mensch-Computer-Interaktionssystem ist ein Gerät, mit dem Menschen mit Robotern kommunizieren und an der Robotersteuerung teilnehmen können. Zum Beispiel Standardterminals für Computer, Kommandokonsolen, Informationsanzeigetafeln und Gefahrenmelder.
6. Kontrollsystem
Die Aufgabe des Steuerungssystems besteht darin, den Ausführungsmechanismus des Roboters so zu steuern, dass er bestimmte Bewegungen und Funktionen auf der Grundlage der Betriebsanweisungen des Roboters und der von Sensoren rückgekoppelten Signale ausführt. Wenn der Roboter keine Informationsrückkopplungseigenschaften aufweist, handelt es sich um ein Steuerungssystem mit offenem Regelkreis. Mit Informationsrückkopplungseigenschaften handelt es sich um ein Regelsystem mit geschlossenem Regelkreis.
Entwicklungstrend von Industrierobotern
1. Mensch-Maschine-Kooperation
Mit der Entwicklung von Robotern von der Arbeit auf Distanz zum Menschen hin zur natürlichen Interaktion und Zusammenarbeit mit Menschen. Die Ausgereiftheit der Drag-Teaching- und manuellen Teach-Technologien hat die Programmierung einfacher und benutzerfreundlicher gemacht, die beruflichen Anforderungen an die Bediener reduziert und die Übertragung der Prozesserfahrung qualifizierter Techniker erleichtert.
2. Autonomie
Gegenwärtig haben sich Roboter von Vorprogrammierung, Lehr- und Wiedergabesteuerung, direkter Steuerung, Fernbedienung und anderen manipulierten Betriebsmodi bis hin zu autonomem Lernen und autonomem Betrieb weiterentwickelt. Intelligente Roboter können Flugbahnen automatisch festlegen und optimieren, einzelne Punkte automatisch meiden, Störungen und Kollisionen vorhersagen und Hindernisse basierend auf Arbeitsbedingungen oder Umgebungsanforderungen vermeiden.
3. Intelligenz, Informatisierung und Vernetzung
Immer mehr 3D-Vision- und Kraftsensoren werden bei Robotern zum Einsatz kommen und Roboter werden immer intelligenter. Mit der Weiterentwicklung von Technologien wie Sensor- und Erkennungssystemen und künstlicher Intelligenz haben sich Roboter von der Steuerung in eine Richtung zum selbstständigen Speichern und Anwenden von Daten entwickelt und sind nach und nach informationsbasiert geworden. Mit dem Fortschritt der Zusammenarbeit, Steuerung, Kommunikation und anderer Technologien mehrerer Roboter haben sich Roboter von unabhängigen Individuen zu vernetzten und kollaborativen Richtungen entwickelt.
